EXT4根文件系统resize

`警告`

本案例能够直接不卸载根文件系统，直接通过fdisk命令修改/dev/vda3分区大小，然后resize2fs修改EXT4文件系统大小，原因是因为该磁盘恰好只分配了/dev/sda3，磁盘后续都是连续空白。

通常情况下，对于EXT4文件系统的底层分区，最好是建立在LVM上，这样才能灵活调整磁盘分区大小。请参考扩展LVM。

如果没有使用LVM，直接通过 fdisk 修改磁盘分区大小，务必要确保分区起始扇区和原先一致，且扩展后的扇区范围没有覆盖其他分区，否则会导致数据丢失。

#fdisk -l /dev/vda

Disk /dev/vda: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000cb9dd

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     6293503     2097152   82  Linux swap / Solaris
/dev/vda3         6293504   125829119    59767808   83  Linux  <= 注意：这里vda3没有完全分配完磁盘空间，并且没有后续的vda4，所以才能通过fdisk修改分区大小

操作

先删除分许vda3然后重新添加vda3分区，注意分区起始扇区和原先相同，结束扇区则增大，以便能够使用更多磁盘空间：

#fdisk /dev/vda
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): p   <= 打印当前磁盘分区

Disk /dev/vda: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000cb9dd

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     6293503     2097152   82  Linux swap / Solaris
/dev/vda3         6293504   125829119    59767808   83  Linux   <= 这个是需要扩展的分区3

Command (m for help): d   <= 删除分区
Partition number (1-3, default 3): 3   <= 选择分区3，即删除
Partition 3 is deleted

Command (m for help): p   <= 再次打印当前磁盘分区

Disk /dev/vda: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000cb9dd

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     6293503     2097152   82  Linux swap / Solaris  <= 可以看到分区3已经消失

Command (m for help): n     <= 添加新分析，也就是再次添加分区3
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p): p     <= 设置新增加的分区是主分区
Partition number (3,4, default 3): 3     <= 分区3
First sector (6293504-251658239, default 6293504): 6293504  <= 关键点：重建的分区3起始扇区必需和原先删除的分区3完全一致
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (6293504-251658239, default 251658239):  <= 关键点：重建的分区3的结束扇区值扩大了，完整占据磁盘剩余空间
Using default value 251658239
Partition 3 of type Linux and of size 117 GiB is set

Command (m for help): p   <= 再次打印当前磁盘分区

Disk /dev/vda: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000cb9dd

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     6293503     2097152   82  Linux swap / Solaris
/dev/vda3         6293504   251658239   122682368   83  Linux   <= 确认重建的分区3正确

Command (m for help): w   <= 将分区表信息写回磁盘保存
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.

刷新内核对磁盘分区的识别

注意，由于是修改正挂载的磁盘分区，所以需要通过 partprobe 或者 kpartx 来通知重新识别。

不过，partprobe方式并不能使得内核识别正在使用的根磁盘分区：

#partprobe
Error: Partition(s) 3 on /dev/vda have been written, but we have been unable to inform the kernel of the change, probably because it/they are in use.  As a result, the old partition(s) will remain in use.  You should reboot now before making further changes.

检查磁盘分区在内核中信息

cat /proc/partitions | grep vd

显示如下

 253        0  125829120 vda
 253        1    1048576 vda1
 253        2    2097152 vda2
 253        3   59767808 vda3

可以看到并没有更新成最新的vda3磁盘分区扇区信息。

而kpartx是针对Multipath设备，不能使用：

#kpartx -v -a /dev/vda
device-mapper: reload ioctl on vda1 failed: Invalid argument
create/reload failed on vda1
add map vda1 (0:0): 0 2097152 linear /dev/vda 2048
device-mapper: reload ioctl on vda2 failed: Invalid argument
create/reload failed on vda2
add map vda2 (0:0): 0 4194304 linear /dev/vda 2099200
device-mapper: reload ioctl on vda3 failed: Invalid argument
create/reload failed on vda3
add map vda3 (0:0): 0 245364736 linear /dev/vda 6293504

partx设备是针对local设备，注意，不要使用-v -a参数，因为不是添加磁盘分区：

#partx -v -a /dev/vda
partition: none, disk: /dev/vda, lower: 0, upper: 0
/dev/vda: partition table type 'dos' detected
partx: /dev/vda: adding partition #1 failed: Device or resource busy
partx: /dev/vda: adding partition #2 failed: Device or resource busy
partx: /dev/vda: adding partition #3 failed: Device or resource busy
partx: /dev/vda: error adding partitions 1-3

而是应该参考 Does RHEL 7 support online resize of disk partitions? 使用 partx 的 -u 参数表示更新：

partx -u /dev/vda

此时没有任何输出信息，实际已经更新完成。

再次检查分区大小信息，可以看到已经更新：

#cat /proc/partitions | grep vd
 253        0  125829120 vda
 253        1    1048576 vda1
 253        2    2097152 vda2
 253        3  122682368 vda3

原因解释
- RHEL7内核包含了从block: add partition resize function to blkpg ioctl的BLKPG ioctl的修改来支持BLKPG_RESIZE_PARTITION操作。
- 当前RHEL7的util-linux工具包包含的partx和resizepart程序是唯一支持BLKPG_RESIZE_PARTITION的BLKPG ioctl操作的用户端命令。
检查磁盘

tune2fs -l /dev/vda3

扩展EXT4文件系统

resize2fs命令支持ext2/ext3/ext4文件系统重定义大小。如果文件系统是umount状态，则可以通过resize2fs工具扩展或收缩文件系统。如果文件系统是mount状态，则只支持扩展文件系统。注意：要在线扩展文件系统，需要内核和文件系统都支持on-line resize。（现代Linux发行版使用的内核 2.6 可以支持在线resize挂载状态的ext3和ext4；其中，ext3文件系统需要使用resize_inode特性）

resize2fs [ -fFpPMbs ] [ -d debug-flags ] [ -S RAID-stride ] [ -z undo_file ] device [ size ]

现在我们检查一下当前挂载的/dev/vda3磁盘文件系统，挂载为/分区，当前大小是56G:

#df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda3        56G  2.4G   51G   5% /
...

执行以下命令扩展文件系统(默认扩展成分区大小，也可以指定文件系统大小)

resize2fs /dev/vda3

显示输出

resize2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Filesystem at /dev/vda3 is mounted on /; on-line resizing required
old_desc_blocks = 4, new_desc_blocks = 8
The filesystem on /dev/vda3 is now 30670592 (4k) blocks long.

再次检查挂载的/分区，可以看到空间已经扩展到116G

#df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda3       116G  2.4G  108G   3% /
...

此时就可以毫无障碍地使用扩展过的根文件系统。

强制系统重启进行fsck

RHEL 6等早期使用SysVinit和Debian使用Upstart早期版本，都支持在根分区的文件系统上/forcefsck文件来激活强制对根文件系统进行fsck，这是通过/etc/rc.sysinit脚本来实现的

touch /forcefsck

这样系统重启会强制进行fack

不过，在systemd系统中，需要通过systemd-fsck 服务来设置 systemd-fsck@.service

参考 archliux - fsck 使用以下命令检查分区设置的fsck检查频率（默认是每30次启动会做一次fsck，不过，当前文件系统设置了 -1 强制不检查，或者设置0也是不检查）

#dumpe2fs -h /dev/vda3 | grep -i "mount count"
dumpe2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Mount count:              6
Maximum mount count:      -1

修改检查/dev/vda3频率，设置成1，则每次重启都会检查：

tune2fs -c 1 /dev/vda3

显示

tune2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Setting maximal mount count to 1

此时验证文件系统可以看到

#dumpe2fs -h /dev/vda3 | grep -i "mount count"
dumpe2fs 1.43.5 (04-Aug-2017)
Mount count:              6
Maximum mount count:      1

现在我们重启操作系统，从VNC终端检查虚拟机可以看到虚拟机启动时进行了文件系统fsck。

既然已经做过fsck了，我们现在恢复原先默认关闭fsck的设置

tune2fs -c -1 /dev/vda3

参考

Does RHEL 7 support online resize of disk partitions? - 主要参考
Resize a Linux Root Partition Without Rebooting
How to resize ext4 root partition live without umount on Linux
6.3. RESIZING AN EXT4 FILE SYSTEM - resize2fs命令参考
Reload Partition Table Without Reboot In Linux

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Last updated 5 years ago

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